川納海儀表工程師講述電磁流量計(jì)的原理及優(yōu)缺點(diǎn),川納精密,您身邊專業(yè)的儀表專家。
在電磁流量計(jì)內(nèi)部,會(huì)有產(chǎn)生磁場(chǎng)的電磁線圈和捕捉電動(dòng)勢(shì)(電壓)的電極。因此電磁流量計(jì)的流量管內(nèi)可能看起來(lái)沒(méi)有任何東西,但可以測(cè)量流量。
根據(jù)法拉第感應(yīng)定律,在磁場(chǎng)內(nèi)移動(dòng)導(dǎo)電液體會(huì)產(chǎn)生管內(nèi)徑,磁場(chǎng)強(qiáng)度和平均流速都成比例的電動(dòng)勢(shì)(電壓)。也就是說(shuō),在磁場(chǎng)中移動(dòng)的液體的流速被轉(zhuǎn)換成電力。

電磁流量計(jì)的測(cè)量通道是一段無(wú)阻流檢測(cè)件的光滑直管,因不易阻塞適用于測(cè)量含有固體顆粒或纖維的液固二相流體,如紙漿、煤水漿、礦漿、泥漿和污水等;
它不產(chǎn)生因檢測(cè)流量所形成的壓力損失,儀表的阻力僅是同一長(zhǎng)度管道的沿程阻力,節(jié)能效果顯著,對(duì)于要求低阻力損失的大管徑供水管道最為適合;
測(cè)量原理:

電磁流量計(jì)的理論-法拉第電磁感應(yīng)定律.當(dāng)一導(dǎo)電體經(jīng)過(guò)一個(gè)磁場(chǎng)時(shí),就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),其電動(dòng)勢(shì)的方向與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)和磁場(chǎng)的方向有關(guān).在電磁流量計(jì)中,測(cè)量管內(nèi)的導(dǎo)電介質(zhì)相當(dāng)于法拉第試驗(yàn)中的導(dǎo)電金屬桿,上下兩端的兩個(gè)電磁線圈產(chǎn)生恒定磁場(chǎng)。

當(dāng)有導(dǎo)電介質(zhì)流過(guò)時(shí),則會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電壓。管道內(nèi)部的兩個(gè)電極測(cè)量產(chǎn)生的感應(yīng)電壓。測(cè)量管道通過(guò)不導(dǎo)電的內(nèi)襯(橡膠,特氟隆等)實(shí)現(xiàn)與流體和測(cè)量電極的電磁隔離。
感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相對(duì)于流速成正比,并被兩個(gè)測(cè)量電極所檢測(cè)。然后變送器將它進(jìn)行放大,根據(jù)管道橫截面積計(jì)算出體積流量
U感應(yīng)電動(dòng)勢(shì);V =流速;Q=體積流量;B=磁場(chǎng)強(qiáng)度;L=管道直徑
感應(yīng)電動(dòng)勢(shì):U=BLV;Q=vA

測(cè)量原理:電磁流量計(jì)的理論-法拉第電磁感應(yīng)定律,假設(shè)電磁感應(yīng)線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)強(qiáng)度(B)為恒定,產(chǎn)生的感應(yīng)電壓
(Ue)正比于流體速度(v),管道截面積(A)為己知,則體積流量(Qv)則可通過(guò)如下公式計(jì)算:
Ue=BLV
Q=vA
電磁流量計(jì)由流量傳感器和變送器兩大部分組成。傳感器測(cè)量管上下裝有勵(lì)磁線圈,通勵(lì)磁電流后產(chǎn)生磁場(chǎng)穿過(guò)測(cè)量管,一對(duì)電極裝在測(cè)量管內(nèi)壁與液體相接觸,引出感應(yīng)電勢(shì),送到變送器,勵(lì)磁電流則由變送器提供。
電導(dǎo)率
使用電磁流量計(jì)時(shí)有一個(gè)重點(diǎn)。由于電磁流量計(jì)是基于電磁感應(yīng)定律的,所以導(dǎo)電液體是唯一可以檢測(cè)流量的液體。是否是導(dǎo)電液體取決于導(dǎo)電性。那么,什么是電導(dǎo)率?
導(dǎo)電率通常是表示電流容易流動(dòng)的值。相反的數(shù)值是電阻率,表示電流難以通過(guò)的程度。對(duì)于單位,主要使用S / cm(西門子每厘米)。為了確定電力的流通方式,1厘米2的電極相距1厘米。使用100200μS/ cm的自來(lái)水,500μS/ cm以上的礦泉水和0.1μS/ cm以下的純水作為樣品,可以提供實(shí)測(cè)電導(dǎo)率的例子。
為了計(jì)算電導(dǎo)率,必須適當(dāng)計(jì)算諸如電極面積和電極之間的距離等條件。因此,計(jì)算起來(lái)相當(dāng)困難。作為確定電導(dǎo)率的一般方法,可以使用電導(dǎo)率儀來(lái)執(zhí)行此測(cè)量。
電磁流量計(jì)的測(cè)量特點(diǎn)
·電磁流量計(jì)所測(cè)得的體積流量,實(shí)際上不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導(dǎo)率(只要在某閾值以上)變化明顯的影響;
電磁流量計(jì)的測(cè)量范圍度大,通常為20:1~50:1,可選流量范圍寬。
滿度值液體流速可在0·5、10m/s內(nèi)選定。有些型號(hào)儀表可在現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)需要擴(kuò)大和縮小流量(例如設(shè)有4位數(shù)電位器設(shè)定儀表常數(shù))不必取下作離線實(shí)流標(biāo)定;
電磁流量計(jì)的口徑范圍比其他品種流量?jī)x表寬,從幾毫米到3m;可測(cè)正反雙向流量,也可測(cè)脈動(dòng)流量,只要脈動(dòng)頻率低于激磁頻率很多;儀表輸出本質(zhì)上是線性的:
當(dāng)然,電磁流量計(jì)也有缺點(diǎn)。比如它不能測(cè)量電導(dǎo)率很低的液體,如石油制品和有機(jī)溶劑等;不能測(cè)量氣體、蒸汽和含有較多較大氣泡的液體;
通用型E由于襯里材料和電氣絕緣材料的限制,不能用于測(cè)量較高溫度的液體。